傅里叶变换红外光谱无损识别蓝色圆珠笔油墨染料组分

１　引　言 在刑事案件、民事案件、经济案件的侦察诉讼中以及纪检、监察、公诉、仲裁等活动中,有许多与案件有关,怀疑被同色墨水篡改的文件需进行司法鉴定。因此,对油墨组成及笔迹的鉴定就显得非常重要,圆珠笔油墨主要由染料、树脂、溶剂润滑剂组成,蓝色笔油中的染料主要有铜钛青和三芳甲烷两种。染料的不同配比将引起红外光谱的峰位置、峰形、峰强发生变化,由此可识别混合谱中染料的种类及配比,这为进一步利用红外光谱对蓝色圆珠笔笔迹形成时间的原位识别的深入研究打下了良好的基础。２　实验部分２．１　仪器设备及参数　美国Ｐ…     

三七炮制前后的红外光谱分析研究

采用红外光谱并结合二维相关红外光谱法对生三七和熟三七进行了研究,分析比较三七炮制前后化学成分的变化。在一维红外谱图上,生三七和熟三七在1 200~400cm-1波段内的相似度较高,不同的是熟三七在2 925,2 855,1 746,1 460,1 376,1 158cm-1出现了花生油的特征峰,这是由于采用煎炸法炮制三七所残留的花生油所引起的。两者药效组分的特征差异在二维相关红外谱图上显示得更为明显和直观,在1 400~1 700cm-1区域,生三七仅在1 650cm-1附近有一个强自动峰,而熟三七在1 469和1 640cm-1附近均有自动峰。在1 120~1 250cm-1区域,生三七和熟三七共有1 139(1 137),1 194(1 196),1 219(1 221)cm-1三个自动峰,不同的是各自动峰的相对强度发生了变化,生三七经炮制后1 139cm-1峰的增强,而1 194cm-1峰减弱。二维相关红外光谱的变化规律说明了三七药材在炮制的过程中发生的主要变化是黄酮、糖类、皂苷等成分的分解。该方法揭示了三七在炮制过程中所发生的物理化学变化过程,从红外光谱的角度解释了三七"生消熟补"的药理。     

中药三七不同部位和组织的红外光谱分析

采用溴化钾压片法及傅里叶变换红外光谱技术对中药三七(Panax notoginseng)的剪口、主根、筋条、绒根等不同部位以及表皮、韧皮部、形成层和木部等不同组织的红外光谱及其二阶导数谱进行了研究。三七不同部位及组织红外光谱的整体峰形相似;在3 400,2 930,1 645,1 155,1 080和1 020cm-1附近有淀粉的特征吸收峰,其主体成分均为淀粉。但各部位和组织的红外光谱及其特征性化学成分有差异。剪口在1 077和1 152cm-1处峰的强度比大于其他部位,皂苷的含量最高。剪口及其表皮在1 317和780cm-1特征峰明显,含草酸钙;并且剪口表皮中草酸钙的含量比剪口中的含量高。绒根在1 384和825cm-1处有硝酸盐的特征峰,说明绒根富含硝酸盐类成分。主根表皮在2 926,2 854和1 740cm-1处的吸收峰较强,酯类成分的含量较高。形成层的红外光谱中酰胺Ⅰ带和酰胺Ⅱ带峰明显,富含蛋白质。由此可见,三七不同部位和组织的红外光谱及其二阶导数谱各有特征,不仅揭示了整体化学成分,还能提供有机大分子、无机小分子等特征性成分信息。红外光谱可用于三七及其不同部位和组织的准确、快速鉴别及质量评价。     

短瓣金莲花指标成分的红外光谱快速分析

将现代红外光谱分析技术与化学计量学方法相结合,建立利用红外光谱对短瓣金莲花药材的指标成分进行快速定量分析的方法。 以高效液相色谱法获得短瓣金莲花指标成分（荭草苷、牡荆苷）的含量作为参考数据,以傅里叶变换红外光谱技术获取其红外光谱图,在此基础上利用化学计量学方法将指标成分与红外光谱图数据关联,构建指标成分的快速预测模型。 以不同比例甲醇-水作为溶剂,采用室温浸提、加热回流、超声辅助工艺提取获得36个短瓣金莲花药材提取物。利用高效液相色谱法测试短瓣金莲花提取物的荭草苷和牡荆苷含量,并以傅里叶变换红外光谱仪辅以水平衰减全反射附件测试各样品的红外光谱图。分别选取29个提取物样品作为检验集,其余为校正集,采用TQ Analyst EZ Edition软件进行建模。以交叉验证相关系数（R2）和交叉验证误差均方根（RMSEC）为指标选择光谱预处理方法、定量分析方法和建模波段,用预测误差均方根（RMSEP）考核模型的预测效果。通过筛选得到优化的光谱预处理方法为标准正态分布校正（SNV）和二阶导数（13点平滑）,定量分析方法为偏最小二乘（PLS）方法,荭草苷和牡荆苷的最佳波段分别为2 050~650和1 900~650 cm-1。以PLS法构建的荭草苷和牡荆苷模型的相关系数分别为0.919 8和0.970 8,模型预测结果的相对偏差分别在-2.0%~3.2%和-3.4%~4.7%之间。鉴于红外光谱技术所具有的测试迅速、微观宏观指纹特性、定性定量皆可分析、对环境无污染等特点,利用红外光谱法可对中药提取物的指标成分进行快速、准确、环保、高效的分析,为中药的质量控制提供了新的思路和解决方案。     

黑豆和牵牛子红外光谱的分析与鉴定

种子类中药材黑豆和牵牛子都含有大量的油脂和蛋白质,因此两种药材的一维红外光谱极其相似,为了区别科属不同的两种药材,采用红外光谱三级鉴定法对黑豆和牵牛子进行分析鉴定。经典红外光谱中,黑豆和牵牛子均有1 745 cm-1表征油脂类的特征吸收峰,以及1 656和1 547 cm-1表征蛋白质酰胺Ⅰ带和酰胺Ⅱ带的特征吸收峰。其中油脂特征吸收峰与蛋白质特征吸收峰的相对高度不同,说明二者的相对含量不同。同时,一维红外光谱对两种中药材主体成分的分析结果,即含有大量的油脂和蛋白质,与文献所报道的一致。在二阶导数红外光谱中,牵牛子中存在1 712 cm-1属于有机酸类的特征吸收峰,然而黑豆中却没有此吸收峰的存在。此外导数光谱中两种药材峰形和峰强度的差别更为明显。二维相关红外光谱中,黑豆和牵牛子自动峰的峰位置和峰强度等均具有显著差异。在1 500~1 700 cm-1波数范围内,黑豆有2个明显自动峰,牵牛子有3个明显的自动峰。在2 800~3 000 cm-1波数范围内,黑豆和牵牛子均有2个强自动峰,但最强自动峰的位置不同。运用红外光谱三级鉴定法,可以更直接快速简便的分辨出主体成分相同的两种种子类中药材,为今后的研究打下基础。     

近红外光谱和聚类分析法无损快速鉴别小儿抽风散

以小儿抽风散不同缺味复方的近红外图谱作为聚类分析的对象,在建立混合成分模型的基础上,采用SIMCA聚类分析法对小儿抽风散不同缺味复方进行了快速的分类研究。实验中,在保证其他配伍组分完整的基础上,分别设缺少蜈蚣、全蝎、僵蚕、土鳖虫和蝉蜕的5个阴性样品。结果表明：尽管各样品的近红外谱图很相似,难以直接区别,但采用近红外光谱和聚类分析相结合的方法可以鉴定小儿抽风散的不同缺味复方。各样品之间光谱聚类的结果较理想,盲样检测的正确率可达90％以上。此外,如果能够获得足够多的样本,增加训练集样本数和采样的代表性,加强操作的标准程度,该法的准确率将会大大提高。因此,近红外光谱与聚类分析法相结合可以快速、无损识别中药复方。     

刺五加不同部位的红外光谱分析与鉴定

采用红外光谱三级宏观指纹鉴定的方法对刺五加不同部位根、茎、叶原药材及总苷提取物的红外光谱图进行了整体的分析。原药材谱图显示,根和茎谱图较为相似,主要体现草酸钙和淀粉特征峰,而叶的草酸钙特征峰几乎消失,淀粉特征峰的峰形也变得不明显。总苷提取物的一维谱图显示根、茎、叶在1 602,1 514,1452 cm-1(苯环骨架振动)和1 271 cm-1(CO)附近均有特征吸收,因此,推测三者共有的成分为酚苷类化合物。二阶导数谱图给出叶在1 656 cm-1(黄酮的CO)附近特征峰明显强于根和茎,说明叶中黄酮类成分高于根和茎。二维谱图在1 350～1 700 cm-1波段根和茎均体现苯环骨架振动的5个自动峰1 636, 1 600,1 521,1 462,1 453 cm-1,叶除了苯环骨架振动峰外还出现1 656 cm-1黄酮类成分的CO振动,进一步证实叶中黄酮类成分高于根和茎。     

现代红外光谱技术用于复方四逆汤的配伍研究

利用傅里叶变换红外光谱(FTIR)技术对不同配伍方式的四逆汤水煎液进行了研究。结果表明,不同配伍方式样品的红外谱图特征具有一定的变化规律。根据对特征峰的指认和归属,可初步揭示复方四逆汤配伍中君、臣、佐、使之间的相互作用和药物剂量对复方整体配伍规律的影响。该方法为探索中药复方配伍研究提供了新思路。     

丹参配方颗粒红外无损快速分析研究

采用红外光谱法研究了丹参配方颗粒制备过程的质量控制,并对不同制药公司的丹参配方颗粒进行了分析。结果表明： 1 160～1 000 cm-1糖类特征吸收峰波段,可用于判断所添加的辅料类型及含量,辅料相对含量越多,相应的辅料特征峰强度越大。1 608 cm-1附近的特征吸收峰,可用来评价丹参配方颗粒中有效成分的相对含量,该处相对峰强度越大,表明产品中丹参有效成分相对含量越高。因此红外光谱法可用于丹参配方颗粒的质量控制和制备工艺的判断。     

傅里叶变换红外光谱法研究HL-60细胞的分化过程

利用傅里叶变换红外光谱法(FTIR)研究了人白血病细胞HL-60在全反式维甲酸(ATRA)作用下向粒细胞分化的过程。结果表明,分化后的HL-60细胞FTIR图谱发生了显著变化,体现在与蛋白质、脂类、核酸和多糖等生物大分子相关的特征性谱带上。细胞内脂类物质烃链增长,含量增加。指纹图谱区域(900～1 300 cm-1)的谱带随着分化进程呈现规律性的变化。其中,核酸含量相对增加,并在1 052和1 153 cm-1附近出现了新的谱峰,二阶导数谱进一步发现在1 022 cm-1处出现新峰,这说明蛋白糖基化,磷酸化以及核酸氢键加强作用在HL-60细胞分化的过程中起着重要作用。通过计算一些图谱参数,并与硝基四唑氮蓝(NBT)还原实验相比较,证明红外图谱的变化与分化程度成正相关。